恩智浦发布汽车“超级大脑”S32N7，重塑SDV核心架构

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）随着汽车电子电气架构（E/E架构）从分布式向域控、跨域融合乃至中央计算演进，汽车行业的复杂性呈指数级增长。恩智浦半导体执行副总裁兼模拟与汽车嵌入式系统业务部总经理Jens Hinrichsen表示，消费者对新功能和个性化升级的需求，迫使车企必须对车辆进行数字化转型，即实现“软件定义汽车”，而S32N7正是实现这一愿景的核心基石。
 

从硬件到软件：汽车电子架构的革命性变革

在软件定义汽车浪潮中，车企普遍将车辆核心功能（底盘、动力总成、车身、连接等）与ADAS、IVI进行区分。ADAS和IVI由大算力应用处理器支撑，更贴近消费电子的生命周期和数据处理需求；而核心功能是车辆行驶的基础，对实时性、功能安全和信息安全有着极高要求，容不得一丝延迟和妥协。
 
传统分布式架构下，核心功能由大量边缘ECU和区域控制器支撑，存在架构复杂、成本高昂、功能扩展困难等问题。行业亟需一款面向核心功能域的中央计算平台，S32N7正是为此而生。
 
S32N7系列提供可扩展的产品组合，包含32个兼容型号，在片上系统（SoC）上集成应用与实时计算、高性能网络、硬件隔离、AI与数据加速功能，同时满足车辆核心功能对时序、功能安全和信息安全的严格要求。该系列是恩智浦S32汽车处理平台的关键组成部分，旨在加速向智能化下一代车辆的转型。
 
Jens Hinrichsen指出，当车企拥有S32N7系列后，将获得多方面的价值赋能。首先，S32N7系列可以帮助车企简化整车架构，极大程度地降低复杂度和成本——该系列处理器通过减少数十个硬件模块，提升布线、电子设备和软件的效率，帮助汽车制造商大幅简化车辆架构，总体拥有成本（TCO）最高可降低20%。
 
其次，S32N7系列能够帮助车企更简洁高效地实现核心功能的跨域融合，其可将多达八个功能域整合到安全的硬件分区中，实现符合ASIL D等级的实时性能和强大的网络安全保障。并且，这样的融合方式可在入门级车型和高端车型之间、不同品牌汽车之间复用，具备很高的可扩展性。
 
此外，S32N7系列具备强大的中央计算性能和数据处理能力，让车企能够访问所有车辆数据。当S32N7系列为车辆数据访问提供统一的接入点时，车企就能更好地为核心车辆功能增加AI能力。S32N7系列内置的AI与数据加速器支持预测性智能，还可通过PCIe接口和服务确保数据无缝流动与模块化扩展。
 
与此同时，S32N7系列进一步完善了恩智浦在软件定义汽车领域的解决方案。其与恩智浦的终端节点微控制器、区域智能微控制器（如S32K5）形成完整产品矩阵，搭配车载网络与能源系统，构建起软件定义汽车的底层硬件架构。
 

S32N7 核心技术解析：高性能与安全性兼备

为支撑核心车辆功能的跨域融合，S32N7在硬件设计上采用了极为强大的异构计算架构：
- 基于与S32N55相同的5纳米技术平台；
- 8个支持Split/Lock模式的Arm® Cortex®-A78AE内核，运行频率高达1.8GHz；
- 12个支持Split/Lock模式的Arm® Cortex®-R52内核，运行频率高达1.4GHz；
- 基于RISC-V的加速器，适用于网络、数学及数据密集型工作负载；
- eIQ® Neutron神经处理单元(NPU)，用于车辆核心的神经网络加速；
- 独立的安全系统管理器；
- 独立的安全通信管理器；
- 独立后台管理控制器。
 
Jens Hinrichsen表示，S32N7系列各内核可独立运行，单个内核处理功能安全关键任务时，不会受其他内核的工作量和内存需求影响，真正实现零延迟响应，保障制动、转向等核心功能的稳定运行。
 
在功能安全方面，除由独立系统管理器处理所有SoC分区的功能安全外，S32N7系列严格遵循ISO 26262 ASIL D功能安全认证流程开发，其硬件为共享资源提供抗干扰能力和虚拟化服务质量(QoS)机制：通过本地响应将故障影响控制在集成ECU级别；运行时工作模式、安全停止和复位均由每个集成ECU单独控制，减少了导致SoC复位的故障数量。
 
在信息安全方面，S32N7系列搭载集成式HSE2安全引擎，提供面向未来的高级信息安全功能和高性能，支持后量子硬件信任根、快速安全启动、安全调试和安全升级；同时支持实时高速消息签名、身份验证和加密，确保通信安全。此外还包括：
- 公钥基础设施和侧通道抗攻击能力；
- 分布式安全方法可提高安全服务的可用性，增加安全操作的并行性，更清晰地划分不同任务的优先级，并最大限度地降低延迟；
- 严格遵循ISO/SAE 21434和UN R155认证的网络安全流程开发，同时还将通过SESIP 2级认证；
- 两个非对称加密加速器，以支持安全通信与安全的OTA更新；
- 两个对称加密加速器，用于保障车载通信安全。
 
技术的落地离不开生态伙伴的协同，恩智浦已与多家Tier1和车企展开合作，推动S32N7系列从概念走向实际应用。博世是率先基于S32N7打造车辆架构的合作伙伴，恩智浦与博世紧密协作，共同开发了参考设计、安全框架、硬件集成方案以及专家赋能计划，以加速系统部署，并减轻早期采用者的集成工作量。在中国市场，恩智浦与东软睿驰合作，已在真实汽车平台上实现了AI智能体的部署。该AI智能体可编排核心功能与AI功能的协同运行，借助云端能力进一步提升车辆智能化水平。
 
目前，S32N7系列的旗舰型号S32N79已开始向客户提供样品。